Ферромагнетики и их свойства

Условие для векторов магнитного поля

на границе раздела двух сред

Наличие границы раздела между средами с различными магнитными свойствами приводит к преломлению линий магнитной индукции и напряженности магнитного поля, а также к изменению их значений по обеим сторонам поверхности раздела (рис.13.1., а, б). Поскольку линии магнитной индукции непрерывны, то на границе раздела двух магнетиков нормальная составляющая вектора В

нормальная составляющая вектора Н

,

где μ_1, μ₂ – магнитные проницаемости 1 – ой и 2 – ой сред.

Тангенциальные составляющие вектора напряженности и магнитной индукции:

Из рисунка

- закон преломления линий магнитной индукции и линий напряженности магнитного поля.

К ферромагнетикам относят такие вещества, которые во внешнем магнитном поле могут создавать собственное магнитное поле, значительно превышающее внешнее магнитное поле.

Перечислим основные свойства ферромагнетиков:

а) зависимость магнитной проницаемости от намагниченности или от напряженности намагничивающего поля: μ = f(H). Это означает нелинейность зависимости намагниченности от напряженности магнитного поля J = f(H), что графически изображено на рис. 13.2 (кривая О -1);

б) зависимость намагниченности от напряженности магнитного поля и от того, в каком состоянии ферромагнетик был до этого. Так, если от состояния 1 (рис. 13.2) уменьшать Н, то кривая состояния ферромагнетика (1 —2) не будет совпадать с первоначальной кривой. При Н = 0 ферромагнетик будет иметь остаточную намагниченность J_н. Для того чтобы намагниченность стала равной нулю, необходимо изменить направление вектора Н на противоположное (точка 3); соответствующая напряженность получила название коэрцитивной силы. Полный цикл изменения напряженности магнитного поля (1-2-3-4-1) представляет кривую магнитного гистерезиса;

в) ферромагнитные свойства сохраняются при температурах ниже некоторой Т_к, которая называется температурой Кюри. Так, например, для железа Т_к = 1043 К. При температуре Кюри имеет место фазовый переход ферромагнетика в парамагнетик.

Ферромагнетиками являются железо, никель, кобальт, многочисленные сплавы, а также ферриты — ферромагнетики, имеющие большое удельное сопротивление.Согласно современным представлениям, в ферромагнетике существуют области (домены), которые и в отсутствие внешнего магнитного поля намагничены до насыщения. Если магнитные моменты доменов ориентирова­ны хаотически (такая ситуация имеет место до внесения размагниченного ферромагнетика в магнитное поле), то намагниченность ферромагнетика равна нулю. При намагничивании происходит укрупнение одних доменов и уменьшение других. Ферромагнетизм — «коллективное» явление, он присущ, к примеру, не отдельному атому железа, а группе атомов, образующих домен.

Глава 14. электромагнитная индукция. Энергия магнитного поля

Дата добавления: 2014-11-18